專利名稱：：一種改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，屬于人造板制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：近幾年來，刨花板因其具有生產(chǎn)耗能低、尺寸穩(wěn)定性好和較容易釘釘?shù)忍攸c而發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于家具、裝修、建材及廚房等行業(yè)。然而，目前刨花板生產(chǎn)存在著一個突出的問題甲醛釋放量超標(biāo)，限制了國內(nèi)刨花板質(zhì)量的提升。這主要是由于目前刨花板生產(chǎn)的輔料大都采用三醛膠，所制產(chǎn)品在使用過程中不斷釋放甲醛，不但污染環(huán)境，且危害人們身體健康，是公認(rèn)的居室環(huán)境"健康殺手"。隨著人們對安全意識和環(huán)保意識的增強，甲醛的釋放越來越受到關(guān)注，2001年，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布了《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》的強制性國家標(biāo)準(zhǔn)。目前，國內(nèi)已經(jīng)基本實現(xiàn)人造板產(chǎn)品的E2級標(biāo)準(zhǔn)，力爭所有人造板達到E1級標(biāo)準(zhǔn)(人造板甲醛釋放量^9mg/100g)，同時全面啟動人造板無醛化的目標(biāo)。為參與國內(nèi)外市場的競爭，部分企業(yè)采用低毒改性脲醛樹脂，但由于生產(chǎn)成本過高，影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品性能，難以大規(guī)模生產(chǎn)。極少數(shù)企業(yè)采用無甲醛釋放的異氰酸酯膠，但存在著價格昂貴、施工過程毒性大、脫模困難等缺陷。早在20世紀(jì)30年代，美國就采用大豆粉膠粘劑生產(chǎn)室內(nèi)膠合板，到50年代，大豆粉膠粘劑占領(lǐng)了美國膠合板市場的85%，但由于其粘接強度較低、耐水性差，應(yīng)用僅局限于耐水性要求不高的室內(nèi)膠合板的生產(chǎn)。20世紀(jì)5060年代隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，以石油衍生物為基料的合成膠粘劑因其更為良好的粘接強度和耐水性能以及低廉的價格，逐步取代了大豆粉膠粘劑。然而由于石油資源的不可再生和儲藏量的有限性，并且石油基膠粘劑具有環(huán)境污染和非生物可降解的巨大副作用，自上世紀(jì)90年代，國外對大豆蛋白膠粘劑的研發(fā)再度升溫。目前，國內(nèi)有少數(shù)科研單位開展大豆蛋白膠粘劑的研究，主要研究改性大豆蛋白膠粘劑用于木片膠合，但有針對性地對利用改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板生產(chǎn)工藝的研究幾乎空白。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單、成本低廉的環(huán)保型的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，采用此方法生產(chǎn)的刨花板無毒無臭、無甲醛釋放。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，包括以下步驟1)、調(diào)膠將10份的大豆分離蛋白逐漸添加到87.7份改性試劑溶液中，攪拌23h;然后再加入l份亞硫酸鈉作為防腐劑和l.3份的石蠟乳液作為防水劑，攪拌均勻后即得改性大豆蛋白膠粘劑；以上份數(shù)均為重量份；2)、制取木刨花自然風(fēng)干的林業(yè)加工廢棄物經(jīng)錘片式粉碎機粉碎，分選、去除雜質(zhì)和粉塵后獲得木刨花；3)、施膠將木刨花與改性大豆蛋白膠粘劑均勻混合；改性大豆蛋白膠粘劑的固含量/木刨花的干物質(zhì)與改性大豆蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=1114:100;4)、熱壓先通風(fēng)干燥，調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率為17%22%，得板坯；然后將板坯熱壓成型，得刨花板。作為本發(fā)明的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法的改進步驟1)中改性試劑溶液為重量濃度為0.2%的氫氧化鈉溶液或者為重量濃度為1%的十二垸基硫酸鈉溶液。作為本發(fā)明的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法的進一步改進步驟4)中熱壓工藝參數(shù)為溫度160180。C、壓力59MPa、時間4575s/mm;作為本發(fā)明的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法的進一步改進步驟2)中控制木刨花的粒度為25mm。作為本發(fā)明的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法的進一步改進步驟3)為將計量后的木刨花倒入拌膠滾筒，逐歩噴入改性大豆蛋白膠粘劑后攪拌1520min，使其均勻混合。作為本發(fā)明的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法的進一步改進步驟3)中，改性大豆蛋白膠粘劑的固含量/木刨花的干物質(zhì)與改性大豆蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=13:100。作為本發(fā)明的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法的進一步改進步驟4)中調(diào)節(jié)含水率為19%。在本發(fā)明中，重量濃度為0.2%的氫氧化鈉溶液是由0.2重量份氫氧化鈉加99.8重量份水混合后而成；同理，重量濃度為1%的十二垸基硫酸鈉溶液是由1重量份十二垸基硫酸鈉加99重量份水混合后而成。改性大豆蛋白膠粘劑的固含量代表的是改性大豆蛋白膠粘劑中大豆分離蛋白的含量。步驟4)中時間4575s/mm代表的是壓制每mm厚度的刨花板需要4575s的時間。在本發(fā)明中，將大豆分離蛋白放入改性試劑溶液中攪拌的目的是使所有大豆分離蛋白均勻分散于改性試劑溶液中。本發(fā)明的刨花板制備方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明所采用的大豆分離蛋白來源于大豆經(jīng)油脂加工后的殘余物，來源廣、可再生；大豆蛋白膠粘劑易加工處理，且成本低廉。2、制備工藝簡單，物理力學(xué)性能與三醛膠粘劑刨花板相當(dāng)。3、所制備的刨花板無甲醛釋放，無毒無害，符合環(huán)保要求，屬于環(huán)保型的綠色刨花板；因此本發(fā)明的方法能實現(xiàn)刨花板無醛化生產(chǎn)，從而提升刨花板產(chǎn)品的質(zhì)量檔次。4、相對于大豆粉膠粘劑，本發(fā)明的優(yōu)點在于粘接強度和耐水性顯著提高。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例l、一種改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，依次進行以下步驟1)、調(diào)膠-首先按照每99.8§水中加入0々氫氧化鈉的比例配制成濃度為0.2%的氫氧化鈉溶液。然后將10kg的大豆分離蛋白以1520kg/h的添加速度邊攪拌邊添加到87.7kg的上述氫氧化鈉溶液中，再在室溫下用電動攪拌機攪拌2h，使所有大豆分離蛋白均勻分散于氫氧化鈉溶液中；接著加入lkg的亞硫酸鈉作為防腐劑和1.3kg的石蠟乳液作為防水劑，攪拌均勻后即得100kg改性大豆蛋白膠粘劑。2)、制取木刨花選用自然風(fēng)干的林業(yè)加工廢棄物(含水率為10.5%)，經(jīng)錘片式粉碎機粉碎后分選，去除雜質(zhì)和粉塵，控制所得的木刨花的粒度為25mm。3)、施膠稱取木刨花75kg(干物質(zhì)67.125kg)，將計量后的木刨花倒入拌膠滾筒，以50kg/min的噴入速度邊攪拌邊噴入改性大豆蛋白膠粘劑100kg，然后攪拌15min，使其均勻混合；即改性大豆蛋白膠粘劑的固含量/木刨花的干物質(zhì)+改性大豆蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=10/(67.125+10)=13%。4)、熱壓先通風(fēng)干燥，調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率為19M(即每lkg步驟3)所得物中含有0.19kg水)，得板坯；然后鋪裝板坯，設(shè)定刨花板厚度為8mm，密度為0.77g/cm3，控制熱壓工藝參數(shù)溫度170'C、壓力5MPa、時間10min，在熱壓機上熱壓固化成型，得刨花板。實施例2、一種改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，依次進行以下步驟1)、調(diào)膠首先按照每99.8g水中加入0.2g氫氧化鈉的比例配制成濃度為0.2%的氫氧化鈉溶液；然后將10kg的大豆分離蛋白逐漸添加到87.7kg的上述氫氧化鈉溶液中，再在室溫下用電動攪拌機攪拌2.5h，使所有大豆分離蛋白均勻分散于氫氧化鈉溶液中；接著加入lkg的亞硫酸鈉作為防腐劑和1.3kg的石蠟乳液作為防水劑，攪拌均勻后即得100kg改性大豆蛋白膠粘劑。2)、制取木刨花選用自然風(fēng)干的林業(yè)加工廢棄物(含水率為10.5%)，經(jīng)錘片式粉碎機粉碎后分選，去除雜質(zhì)和粉塵，控制所得的木刨花的粒度為25mm。3)、施膠稱取木刨花90.5kg(千物質(zhì)81kg)，將計量后的木刨花倒入拌膠滾筒，逐步噴入100kg改性大豆蛋白膠粘劑后攪拌18min，使其均勻混合；即改性大豆蛋白膠粘劑的固含量/木刨花的干物質(zhì)+改性大豆蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=10/(81+10)=11%。4)、熱壓先通風(fēng)干燥，調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率為17。/。(即每lkg步驟3)所得物中含有0.17kg水)，得板坯；然后鋪裝板坯，設(shè)定刨花板厚度為8mm，密度為0.78g/cm3，控制熱壓工藝參數(shù)溫度17(TC、壓力7MPa、時間6min，在熱壓機上熱壓固化成型，得刨花板。實施例3、一種改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，依次進行以下步驟1)、調(diào)膠首先按照每99g水中加入lg十二垸基硫酸鈉的比例配制成濃度為lQ/。的十二烷基硫酸鈉溶液。然后將10kg的大豆分離蛋白逐漸添加到87.7kg的上述十二烷基硫酸鈉溶液中，室溫下用電動攪拌機攪拌3h，使所有大豆分離蛋白均勻分散于十二烷基硫酸鈉溶液中；接著加入lkg的亞硫酸鈉作為防腐劑和1.3kg的石蠟乳液作為防水齊lj，攪拌均勻后即得100kg改性大豆蛋白膠粘劑。2)、制取木刨花選用自然風(fēng)干的林業(yè)加工廢棄物(含水率為10.5%)，經(jīng)錘片式粉碎機粉碎后分選，去除雜質(zhì)和粉塵，控制所得的木刨花的粒度為25mm。3)、施膠稱取木刨花75kg(干物質(zhì)67.125kg)，將計量后的木刨花倒入拌膠滾筒，逐步噴入100kg改性大豆蛋白膠粘劑后攪拌20min，使其均勻混合；即改性大豆蛋白膠粘劑的固含量/木刨花的干物質(zhì)+改性大豆蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=10/(67.125+10)=13%。4)、熱壓先通風(fēng)干燥，調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率為22。/。(即每lkg步驟3)所得物中含有0.22kg水)；然后鋪裝板坯，設(shè)定刨花板厚度為8mm，密度為0.76g/cm3，控制熱壓工藝參數(shù)溫度18(TC、壓力5MPa、時間8min，在熱壓機上熱壓固化成型，得刨花板。對上述實施例進行刨花板的主要物理力學(xué)性能測定，測試結(jié)果如表l所示，表明靜曲強度、內(nèi)結(jié)合強度和吸水厚度膨脹率等指標(biāo)均達到A類刨花板一等品國家標(biāo)準(zhǔn)。表1刨花板的物理力學(xué)性能測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護范圍。權(quán)利要求1、一種改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，其特征在于包括以下步驟1)、調(diào)膠將10份的大豆分離蛋白逐漸添加到87.7份改性試劑溶液中，攪拌2～3h；然后再加入1份亞硫酸鈉作為防腐劑和1.3份的石蠟乳液作為防水劑，攪拌均勻后即得改性大豆蛋白膠粘劑；以上份數(shù)均為重量份；2)、制取木刨花自然風(fēng)干的林業(yè)加工廢棄物經(jīng)錘片式粉碎機粉碎，分選、去除雜質(zhì)和粉塵后獲得木刨花；3)、施膠將木刨花與改性大豆蛋白膠粘劑均勻混合；改性大豆蛋白膠粘劑的固含量/木刨花的干物質(zhì)與改性大豆蛋白膠粘劑的固含量的重量之和＝11～14∶100；4)、熱壓先通風(fēng)干燥，調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率為17％～22％，得板坯；然后將板坯熱壓成型，得刨花板。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，其特征在于所述步驟1)中改性試劑溶液為重量濃度為0.2%的氫氧化鈉溶液或者為重量濃度為1%的十二烷基硫酸鈉溶液。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，其特征在于所述步驟4)中熱壓工藝參數(shù)為溫度160180'C、壓力59MPa、時間4575s/mm。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，其特征在于所述步驟2)中控制木刨花的粒度為25mm。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，其特征在于所述步驟3)為將計量后的木刨花倒入拌膠滾筒，逐步噴入改性大豆蛋白膠粘劑后攪拌1520min，使其均勻混合。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，其特征在于所述步驟3)中，改性大豆蛋白膠粘劑的固含量/木刨花的干物質(zhì)與改性大豆蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=13:100。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，其特征在于所述步驟4)中調(diào)節(jié)含水率為19%。全文摘要本發(fā)明公開了一種改性大豆蛋白膠粘劑的刨花板制備方法，包括以下步驟1)調(diào)膠將10份的大豆分離蛋白逐漸添加到87.7份改性試劑溶液中，攪拌2～3h；然后再加入1份亞硫酸鈉和1.3份的石蠟乳液，攪拌均勻；2)制取木刨花自然風(fēng)干的林業(yè)加工廢棄物經(jīng)錘片式粉碎機粉碎，分選、去除雜質(zhì)和粉塵后獲得木刨花；3)施膠將木刨花與改性大豆蛋白膠粘劑均勻混合；4)熱壓先通風(fēng)干燥，調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率為17％～22％，得板坯；然后將板坯熱壓成型，得刨花板。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的刨花板無毒無臭、無甲醛釋放。文檔編號B27N3/04GK101186048SQ20071016445公開日2008年5月28日申請日期2007年12月11日優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日發(fā)明者雷席,盛奎川,天藍,錢湘群申請人:浙江大學(xué)